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草酸二乙酯气相加氢催化剂助剂的研究

论文摘要

乙二醇（EG）和乙醇酸乙酯（MPEG）是重要的有机合成中间体,应用前景十分广阔。由合成气经草酸二乙酯（DEO）进行催化加氢反应不但可以得到上述两种高附加值的化工产品,而且能够充分利用煤和天然气资源,对能源安全和环境保护都具有重要意义。本文对DEO气相加氢催化剂的制备方法和助剂的影响进行了研究。在反应温度240℃、压力1MPa、氢酯摩尔比200、液体空速0.3h-1的条件下,对以方法一制备的各催化剂的性能进行考察。结果表明,Zn的加入有利于提高EG的选择性;加入Cr后DEO转化率和EG选择性都有所提高;引入3%质量分数的Mo能够显著提高催化剂的性能,使DEO转化率和目的产物收率分别达到95.4%和94.0%。以方法二制备了一系列催化剂。评价结果表明Cu25（2）催化剂能够在反应温度220℃、压力2.5MPa、氢酯摩尔比60、液体空速0.6h-1的条件下获得86.9%的DEO转化率和79.0%的目的产物收率。Cr0.05（2）催化剂拥有更长的使用寿命,并能使DEO转化率和目的产物收率分别达到95.8%和74.2%。运用TPR、氮气吸附、XRD、SEM、ICP、XPS等表征方法对催化剂活性组分的含量、助剂的影响等进行了深入的探讨。发现各助剂的作用主要在于对催化剂表面结构的改变:Zn有助于增大催化剂的孔容和孔径;3%的Mo能使催化剂活性位直径减小而且分布得更加均匀;在适量Cr的作用下,Cr0.05（2）催化剂具有更大的比表面积。此催化剂在目的产物选择性、DEO转化率和寿命等方面都有良好的性能。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 文献综述
  • 1.1 引言
  • 1.2 乙二醇和乙醇酸乙酯的生产方法
  • 1.2.1 乙二醇的制法
  • 1.2.2 乙醇酸乙酯的制法
  • 1.2.3 草酸酯加氢工艺
  • 1.3 草酸酯加氢催化剂
  • 1.3.1 均相加氢催化剂
  • 1.3.2 非均相加氢催化剂
  • 1.4 文献分析及论文研究内容的提出
  • 第二章 实验部分
  • 2.1 实验试剂
  • 2.2 反应步骤
  • 2.3 铜基催化剂的制备
  • 2.4 催化剂评价实验装置与流程
  • 2.5 产物定性、定量及计算
  • 2.6 催化剂表征
  • 2.6.1 程序升温还原（TPR）
  • 2.6.2 比表面积及孔结构测定（BET）
  • 2.6.3 X-射线衍射（XRD）
  • 2.6.4 扫描电子显微镜（SEM）
  • 2.6.5 电感耦合等离子体发射光谱（ICP）
  • 2.6.6 X-射线光电子能谱（XPS）
  • 2催化剂的影响'>第三章 制备方法和助剂对Cu/SiO2催化剂的影响
  • 3.1 助剂对由方法一制备的催化剂的性能的影响
  • 3.1.1 添加助剂对催化剂性能的影响
  • 3.1.2 催化剂表征
  • 3.2 助剂对由方法二制备的催化剂的性能的影响
  • 2催化剂中Cu含量的确定'>3.2.1 Cu/SiO2催化剂中Cu含量的确定
  • 3.2.2 助剂对催化剂性能的影响
  • 3.2.3 催化剂表征
  • 3.3 对草酸二乙酯加氢反应机理的推测
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 结论
  • 参考文献
  • 发表论文和参加科研情况说明
  • 附录
  • 致谢

    • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/eb1330e36826a9ed31fb7c6e.html